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月球车搭乘三维激光扫描仪飞速运转

时间:2013-06-28 14:47:19来源:必赢科技浏览次数:3325

    [摘要]:最近,美国宇航局设定了两项新的目标:2020年前后让太空人重返月球,2030年执行有人操纵的火星探索。Scarab使用激光扫描仪生成周围地域的三维空间地图。这一系统在白昼或黑暗同样能良好运行。它使用一台速度照相机来计算自身的对地速度。这台照相机配备了估算加速度和角动量的传感器,为导航系统提供精确定位。 

    卡内基·梅隆大学野外机器人工程中心的研究人员设计了一种新的月球车Scarab,它的特点是既能作为完整的科学研究平台,又能作为钻探平台。自重290公斤,可以携带130公斤负载的Scarab长、宽都是1.5米,高度则在1.5-2米间可变。原来,它有个独特的可转换底盘,根据当前任务改变体姿。行驶时,车身抬高,轮子高度灵活,使它能克服障碍,甚至在险峻斜坡上横行;而启用钻探机钻取岩芯时,车身降低,底盘稳定在地面,舒展的轮子帮助形成稳固的平台,以应对钻探所产生的扭力矩。
    Scarab月球车的主要任务是调查月球极地的火山口。这是因为,如果月球上真有水结成的冰,那么严寒的极地最可能将其保存。因此,它注定是要在月球表面极端严酷的环境中工作的,它必须能对付工作区突变的地貌,忍受极端低温和完全黑暗,在通讯中断的时段能自主运行。
    Scarab使用激光扫描仪生成周围地域的三维空间地图。这一系统在白昼或黑暗同样能良好运行。它使用一台速度照相机来计算自身的对地速度。这台照相机配备了估算加速度和角动量的传感器,为导航系统提供精确定位。
    月球车的移动将非常缓慢,这使其的能量消耗非常低。它的电力来自一个放射性同位素发电器。这个能源发出的电力很小,只有约一百瓦,就像家里一个灯泡的用电。
    作为钻探平台,也是新月球车的核心功能,它将分析氢、氧和可能发现的其他丰富材料。长1米的样品管收集的样品由粉碎机压碎成直径不到1毫米的颗粒,储存到负载舱。当样品达到预设数量时,负载舱里的工具会自动对之烘焙,让其释放出气体后进行分析,识别其成份。仪器板能整体移出负载舱,以便容纳备用电池完成长期任务,或配用其他工具和设备。
    Scarab在2008年进行过两次内容宽泛的系列测试。6月在华盛顿州摩西湖,主要测试激光导航系统功能和月球车的可动性;10-11月在夏威夷州的莫纳克亚山,则是在充满火山灰、地貌酷似月球的环境中考验导航系统。还进行了牵引试验,并测试了速度照相机和钻探系统。
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